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    公开号:WO1992001165A1
    申请号:PCT/JP1991/000939
    申请日:1991-07-12
    公开日:1992-01-23
    发明作者:Yasuo Suzuki
    申请人:O S G Corporation；Kabushiki Kaisha Suzuki Rashi Seisakusho；
    IPC主号:B21H3-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 ねじ、 ナ ツ ト及びねじ用転造ダイ ス 〔技術分野〕
    [0002] 本発明は締付け用ねじ、 特に締付け後の弛みの発生を防止でき 逆転防止機能を有するねじ、 そのようなねじがねじ込まれるナ ツ ト、 及び、 そのようなねじを形成する転造ダイ スに閬する もので ある。
    [0003] 〔背景技術〕
    [0004] 締付け用のねじは、 複数の部材を簡単に結合できることから、 あらゆる産業の分野に使用されている。 特に、 タ ツ ビンねじは、 鐧板ゃ樹脂材に下穴を穿けるだけで、 雌ねじを形成する こ とな く 直ちにねじを締めつける こ とができ、 ねじ立ての手数がいらず、 またタ ップ等の工具も不要であるため、 家電製品や自動車産業等 々のかなり広い分野で多用されている。
    [0005] ところでこのようなねじは、 一般に戻しの トルクが小さ く 、 締 付け後に受ける振動等によって逆転し、 弛み易いという問題があ る。 〜
    [0006] この解決方法として、 ボル ト とナ ツ トを用いる場合には、 スプ リ ングヮ ッ シャや、 ダブルナ ツ ト等々の手段が一般に講じられて いる。 又、 タ ツ ピンねじの場合にあっては、 逆転防止の座金を設 けたり、 接着剤を用いたり している。
    [0007] しかし、 上記に例示した従来の解決方法は、 ねじと別の部品、 すなわちスブリ ングワ ク シャ、 もう一つのナ ツ ト、 座金又は接着 剤等を必要とするのでコス トア ツプになり、 しかも締付けのため の作業工数も增加していた。 さ らに、 タ ツ ピンねじにあっては、 雌ねじ材の塑性変形によるねじの回転を伴わない弛みも生じ、 上 記の方法では弛みを確実に防止することが出来ず、 その点でも問 題があつた。
    [0008] 本発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので、 コス トア ップと ならず、 しかも作業の手数も増加せず、 確実に弛みを防止できる ねじや、 このねじを螺入できるナツ ト、 およびこのねじを製造す る転造ダイスとを提供することを目的としている。
    [0009] 〔発明の開示〕
    [0010] 上記の目的を達成するために本発明のねじは、 ねじ込み用の主 ねじと、 該主ねじのねじ山外径より小さ く、 かつ相手側の下穴径 より大きい外径で主ねじと逆向きに形成された副ねじとを有し、 該副ねじのねじ山斜面の勾配が、 弛め側が急で締付け側が緩い構 成を採用している。
    [0011] 上記において、 副ねじの外径を下穴径とほぼ同程度とする構成 としてもよい β
    [0012] 本発明のナッ トは、 上記のねじ用であって、 雌ねじが形成され ていないねじ用下穴を穿設した構成としている。
    [0013] 又、 転造用ダイ スにおいて、 主ねじ用のねじ溝と、 該ねじ溝と 逆向きに、 かつ浅く形成されると共にねじ溝斜面の勾配が弛め側 が急で締付け側が緩い副ねじ用のねじ溝とを形成した構成として いる。
    [0014] 本発明は、 上記の構成により以下のように作用する。
    [0015] ねじを締付ける際は、 ^径の大きい主ねじによってねじが螺入 してい く。 副ねじは主ねじに対し逆向きであるが、 外径が主ねじ より小さ く下穴径よ^)若干大きい程度であり、 ねじ山斜面の勾配 が締付け側の方で緩く なっているので、 楔が圧入される感じで、 副ねじの向きに逆らつて進入する。 締付け後に、 ねじに弛め方向の トルクが加わると、 副ねじには 締付け方向の トルク として作用し、 しかも、 ねじ山斜面の勾配が 急なので、 副ねじが下穴に食い込む感じでねじの戻りに抵抗し、 ねじの弛みを防止する。
    [0016] 下穴が穿設される締付け部材に靭性があれば、 主ねじのねじ込 みに伴う塑性変形により下穴が内側に膨らみ、 内径が小さ く なる ので、 ねじ込み前における副ねじの径が下穴径とほぼ同程度であ つても、 副ねじは下穴に食い込み、 上記と同様にねじの弛みを防 止できる。
    [0017] 〔図面の簡単な説明〕
    [0018] 第 1図は本発明のねじの上面図、
    [0019] 第 2図は第 1図の A - A断面図、
    [0020] 第 3図は本発明のねじが下穴にねじ込まれた状態を示す断面図- 第 4図は転造用の移動倒平ダイ スの図で、 （a)は正面図、 （b)は上 面図、 （c)は側面図、
    [0021] 第 5図は固定側平ダイ スの図で、 （ は正面図、 （b)は上面図、 （c) は側面図、
    [0022] 第 6図は第 4図の X - X断面図で、 主ねじと副ねじとのピッチ が等しい場合、
    [0023] 第 7図は同じく第 4図の X — X断面図で、 主ねじと副ねじとの ピツチが相違する場合、
    [0024] 第 8図は副ねじのビッチが主ねじの 2倍になる場合の第 4図の X - X断面図、
    [0025] 第 9図は本発明のナ ツ トの図で、 ）は正面図、 （b)は (a)の Y - Y 断面図である。
    [0026] 〔発明を実施するための最良の形態〕
    [0027] 以下に本発明の実施例を、 タ ッ ビンねじを例にとって図面によ り説明する。 第 1図から第 3図に示すように、 本発明のタ ッビン ねじは、 軸 1 にねじ込み用として通常と同様のねじである主ねじ 2を形成し、 これと逆向きに副ねじ 3を形成している。 すなわち、 主ねじ 2が右ねじとすれば、 副ねじ 3は左ねじとして形成される c また、 主ねじ 2 と副ねじ 3 の外径は主ねじ 2 の方が大き く 、 副ね じ 3の外径は下穴 4の径より若干大きい関係にある。 さらに、 転 造でねじを形成する場合、 主ねじ 2 と副ねじ 3のビッチが等しけ れば、 主ねじ 2 の断面積 Sと、 副ねじ 3 の断面積 S ' とが、 S = S r となるようにしておく とよい。 そして、 重要なことであるが、 矢符号 Fで示す主ねじ 2のねじ込み方向に対し、 副ねじ 3の締付 け側ねじ ώ斜面 3 a の勾配 oが、 弛み側ねじ山斜面 3 bの勾配 ^ より小さ く形成されて る。
    [0028] かかるタ ッ ビンねじを下穴 4にねじ込むと、 主ねじ 2が通常の タ ッビンねじと同様に下穴 4に雌ねじ 4 aを立てながら螺入して いく。 '
    [0029] 一方、 副ねじ 3 は、 外径が下穴 4より若干大き く 、 ねじ込み側 の斜面 3 aの方が勾配が緩いので楔のように作用し、 自身のねじ 込み方向とは逆向きに、 主ねじ 2のねじ込みに伴って下穴 4内に 入り込み、 雌ねじ 4 aより浅い抵抗溝 4 bを形成する。 上記斜面 3 aの作用に り、 ねじは通常のタ ツピンねじとほぼ同等の締付 け トルクで締付けできる。
    [0030] なお、 下穴が穿設される締付け部材に靭性があれば、 主ねじの ねじ込みに伴う塑性変形により下穴が内側に膨らみ、 内径が小さ く なるので、 ねじ込み前における下穴径が、 副ねじ 3 の外径と同 じか、 若干副ねじ 3の外径の方が小さ く ても、 副ねじ 3 は下穴に 食い込み、 抵抗溝 4 bを形成するこ とができ、 上記と同様にねじ の弛みを防止できる。 締付けが終わったタ ッ ビンねじに、 振動等の力が加わり、 弛み 側の トルク又は、 雌ねじ材の塑性変形によりねじの自転を伴わな い弛みが発生したとする。 しかし、 副ねじ 3のねじが逆向きだか ら、 主ねじに加わる弛み トルクは副ねじにとっては締付け トルク となり、 弛み側の回転に抵抗できる。 さらに、 塑性変形により弛 んで抜けよう としても、 副ねじ 3の弛み側のねじ山斜面 3 bが下 穴の抵抗溝 4 b内に食い込んで抵抗するので弛みを阻止できる。
    [0031] 機器類を分解する際に、 このねじを弛める必要があるが、 その ときは、 ねじ頭部 1 aの港 1 bに ドライバを差し込み、 急勾配の ねじ山斜面 3 bの抵抗力を越える トルクで回してやれば、 ねじを 取り外すことができる。 このときの トルクは、 雌ねじ材に対して 適当な副ねじ 3 の形状を設定する こ とにより、 締付け トルク とほ ぼ同程度にすることができる。
    [0032] このような、 弛み側の トルクの上昇は、 ねじがどの位置にあつ ても発揮でき、 ねじの締付けを途中で止めても簡単には弛まない ことになる。
    [0033] 又、 通常のタ ツ ビンねじが抱える問題として、 下穴 4倒に形成 される雌ねじが破断され易く、 いわゆるねじがバカになり易いと いう問題がある。 これに対し、 本発明のタ ツビンねじであれば、 ねじを締める際に副ねじ 3の進入によつてねじ山斜面 3 aが雌ね じ 4 a の溝を押して狭くするので、 雌ねじの破断強度が上昇し、 バ力になりに く く なって繰り返し使用できる回数が增加する。
    [0034] この場合、 副ねじ 3の頂部が、 第 3図に示すように丸みを持つ ていれば、 下穴 4に傷を付けることを最小限度に抑えることがで き、 使用回数をさらに伸ばすこ とができる。
    [0035] なお、 ねじ山の斜面は、 平面の方が楔や弛み防止として作用し 易いが、 上記の作用が可能であれば曲面としてもよい。 又、 以上のねじの構成はタ ツビンねじに限定されることなく、 他の締付け用ねじ全般にも適用可能であるが、 特に、 タ ツ ピンね じをプラスチック素材等に使用する場合に非常に効果的となる。 上記第 1匿の実施例では、 主ねじ 2 と副ねじ 3のピッチが同一 になっている。 この場合、 左右ねじの交叉部が、 ねじの円周方向 の同一方向に直線的に並び、 ねじの轴方向に投影した形状が楕円 ないし小判型になり易い。 そこで、 これを防止するために、 第 3 図の実施例では、 左右ねじのピッチの比を非整数としている。 こ れによって、 主ねじ ώと副ねじ山との交点はねじ軸と平行になら ず、 ねじの軸方向に投影した形状は円になる。 なお、 このとき副 ねじ 3のピッチの方を粗く すると、 楔としてはより一層入り易く なり効果的といえる。
    [0036] なお、 これまでの説明からも明らかであるが、 主ねじ及び副ね じの条数はそれぞれ任意に選択できる。 又、 本発明のねじは、 軸 1 の横断面形状が円形のものに限定されるものではな く 、 四角断 面 ^三角断面など非円形断面のねじにも適甩できるものである。 第 4図及び第 5図は上記タ ッビンねじの製造に使用される転造 用の平ダイスを示す。 第 4図は、 移動側の平ダイ ス 5で、 表面に は左右のねじ溝が交叉状態に形成されている。 ねじ溝は、 ダイス 5 の左側に食いつき部 5 aが形成され、 右側は所定の外径に形成 するための平行部 5 bとなっている。
    [0037] 第 5図は、 固定側の平ダイス 6で、 移動ダイ スと同様の食いつ き部 6 a と、 平行部 6 b の他に、 仕上げ側に逃げ部 6 cが形成さ れている。
    [0038] 第 6図は上記の平ダイスの断面図である。 主ねじ用のねじ溝 7 が深く、 副ねじ用のねじ溝 8 は浅く形成され、 副ねじの外径が主 ねじより小さく なるようにしている。 また、 副ねじ用のねじ溝 8 の勾配は、 上述した本発明のねじを形成できるように弛め側が急 で、 締付け側が緩く なるようにしている。 そして、 主ねじと副ね じとが同一ピッチの場合は、 主ねじ 2用のねじ溝 7 と、 副ねじ 3 用のねじ溝 8 は常に同一の間隔となる。
    [0039] これら固定側、 移動側ダイ ス 5及び 6を食いつき部 5 a ， 6 a が相互に反対になるように向かい合わせ、 両者の間に図示しない ねじ素材を挟んでもめば、 本発明の左右ねじが形成できる。
    [0040] 第 7図は、 主ねじと副ねじとのピッチの比が非整数に設定され た場合の断面を示す。 主ねじ 2用のねじ溝 7 と、 副ねじ 3用のね じ溝 8 との間隔は 1 ピッチ毎に少しづつずれてい く ので、 ねじ転 造の際ねじ素材が円滑に転動し、 高精度な転造が容易になる。 第 8図は、 主ねじ溝 7 の二つおきに副ねじ溝 8—つが形成され た実施例を示す。 副ねじ 3 のビッチが主ねじ 2 のピッチの 2倍に なっており、 例えば、 主ねじが 2条ねじで副ねじ 3が 1 条ねじの 場合を示している。
    [0041] 上記転造ダイ スの構成は、 平ダイ スのみならず、 ローラダイ ス や扇型ダイ ス等にも適用できるこ とは自明と言える。
    [0042] 第 9図 (a)，（b)は、 上記ねじに適したナ ツ トの実施例を示す。 ナ ツ ト 9 は外形が六角で、 中心にねじ用の下穴 4が穿設され、 この下穴 4 には、 入口部分に拡大された案内部 4 cが設けられて いる。 そして、 本発明においては、 この下穴 4には雌ねじが刻設 されておらず、 ただの穴になっている。 すなわち、 第 1 図または 第 3図に示す雄ねじを直接螺入する こ とで、 雌ねじをたてながら 締めつける こ とができ る。 下穴 4 の径は、 副ねじ 3 の外径より小 さいのが原則的であるが、 ナ ッ トの素材が持つ靭性に応じ、 副ね じ 3 の外径と同一ないし若干大きめに設定されてもよい。
    [0043] このように本発明のナ ツ トは、 雌ねじの形成が不要である こと から、 その製' :造コス トを大幅に下げることが可能になる。
    [0044] かかるナッ トは、 従来のタ ッビンねじにも使用することができ るが、 締付け後に簡単に弛んでしまい実用的ではない。 これに対 し、 本発明のねじであれば、 弛みを効果的に防止できることから 実用的なものとなる。
    [0045] なお、 図面には六角ナツ トを例示したが、 四角ナツ トゃ、 その 他外側の回転を止めることが可能な種類の全てのナッ トゃ袋ナツ ト類に適用できる。 また、 ナツ トの材質はプラスチック類が適し ているが、 雄ねじの材質やナツ トの厚さ （下穴の長さ） 等にも閔 係して相対的に決められるものであり、 特に限定されるものでは ない。 ただし、 ナツ トの材質をプラスチック、 アルミ、 銅等にす れば、 锗び付きの問題も解決することができる。
    [0046] 以上説明したように本発明のねじによれば、 何らの部品の追加 も必要とせずに、 締付け後のねじの弛みを効果的に防止すること ができ、 たとえねじの締付けを途中で止めてもこの効果を奏する ことができる。 又、 雌ねじの破断強度が強く なり、 操り返し使用 回数が增加する。
    [0047] また、 ナッ トには雌ねじを形成する必要がなく、 製造が非常に 容易になる。
    [0048] さらに、 転造ダイ スの製造も、 従来のダイスに深さ^！浅い逆方 向のねじ溝を形成するだけでよいので簡単に形成できる。
    [0049] 〔産業上の利用可能性〕
    [0050] 本発明にかかるねじは、 主に、 タ ツ ビンねじとして、 自動車産 業、 家電業界に限らず、 その他のあらゆる産業の分野に利用可能 である。 また、 本発明のナツ トは、 上記タ ツ ビンねじにおける雌 ねじ材と同様にして使用することができるが、 特に、 雌ねじ側の 素材が薄い場合等に有用である。
    权利要求:
    Claims
    請 求 の 範 囲 . ねじ込み用の主ねじと、 該主ねじのねじ山外径より小さ く 、 か つ相手側の下穴径ょり大きい外径で主ねじと逆向きに形成された 副ねじとを有し、 該副ねじのねじ山斜面の勾配が、 弛め側が急で 締付け側が緩いことを特徴とするねじ。
    . 副ねじの外径が下穴径とほぼ同じであることを特徴とする請求 項 1記載のねじ。
    . 請求項 1 または 2記載のねじ用であって、 雌ねじが形成されて いないねじ用下穴を穿設したことを特徴とするナ ツ ト。
    . 転造用ダイ スにおいて、 主ねじ用のねじ溝と、 該ねじ溝と逆向 きに、 かつ浅く形成されると共にねじ溝斜面の勾配が弛め側が急 で締付け側が緩い副ねじ用のねじ溝とを形成したことを特徴とす るねじ用転造ダイス。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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